Đồ án nền móng TÍNH MÓNG KHOAN NHỒI TCVN10304

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI.
9.1. Số liệu địa chất công trình.
Hình 9.1. Mặt cắt địa chất


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
Bảng 9.1 : Bảng thống kê chỉ tiêu cơ lý đất nền.
tỷ
trọng
Δ

Độ
bảo
hoà
G

Độ
rộng
n

Hệ số
rỗng
eo

giới hạn
chảy
WI(%)

giới hạn
dẻo
Wp(%)

4.72
7.19

2.64
2.67

98
97

71
57

2.474
1.322

66.8
36.2

36.3
18.2

7.51

2.67

98

55

1.225

44.4

25.1

Lớp
đất

Độ sâu mẫu
(m)

Chiều
dày

Độ ẩm
W(%)

γTN

γDN

kN/m3

kN/m3

1
2A

0 ÷ 1.7
2 ÷ 2.2
4 ÷ 4.2

1.7
1.8

91.64
48.23

14.5
17

44.74

17.3

2B

3

4
5
6

6 ÷ 6.2
8 ÷ 8.2

10 ÷ 10.2
12 ÷ 12.2
14 ÷ 14.2
16 ÷ 16.2
18 ÷ 18.2
20 ÷ 20.2
22 ÷ 22.2
24.3 ÷ 24.5

3.5

8.3

29.39
33.43
25.85
22.64

2

22.83
22.75

6

22.56

1.7

19.9

22.9

18.8
18.9
19
19.6
19.9
19.7
19.7
20.4
19.9

9.17
9
9.72
10.12
10.16
10.14
10.18
10.77
10.16

2.72
2.73
2.71

91
99
88

47
48
44

0.876
0.923
0.759

41.5
48
49.1

24.1
28.3
25.6

2.72

88

41

0.7

40.7

21.1

2.68

94

40

0.654

30

17.8

2.73

88

41

0.706

44

22.1

2.72

89

41

0.689

42.2

22

2.73
2.68

90
94

38
40

0.606
0.654

35.5
33.6

18.2
18.2

Chỉ
số
dẻo
Ip

Độ
sệt
B

Góc
ma sát
(o)

Góc
ma
sát

Lực
dính
(KPa)

30.5 1.82
18 1.67

3o02'
3 o19'

3.03
3.32

8.8
4.5

19.3 1.02

4o52'

4.87

5

o

15.43
15.22
19.85
19.90
12.18
19.13
21.55
20.40
14.42

36.2
38.5
41.1
46.9
13.7
47
54.6
56.5
24.9

17.5 0.3 15 26'
19.7 0.26 15o13'
23.5 0.01 19o51'
19.6 0.08 19o54'
12.2 0.41 12o11'

21.9 0.03 19o08'
20.1 0.03 21o33'
17.3 0.1 20o24'
15.4 0.3 14o25'


ĐỒ ÁN NỀN MĨNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
9.2. Tổ hợp tải trọng.
Tĩnh tải.
- Cấu tạo sàn tầng hầm.

LỚP VỮA LÓT
LỚP BÊTÔNG CỐT THÉP
LỚP CHỐNG THẤM

Hình 9.2 : Cấu tạo sàn tầng hầm.

STT
1
2
3

Bảng 9.2: Các lớp cấu tạo sàn tầng hầm.
gtc
γ
δ
Các lớp cấu tạo
kN/m2
kN/m3
mm

Vữa lót
18
30
0.54
Sàn BTCT
25
300
7.5
Lớp chống thấm
3
Tổng gtt

n
1.3
1.1
-

gtt
kN/m2
0.702
8.25
0.030
8.982

Hoạt tải.
- Hoạt tải sàn tầng hầm: do tầng hầm dùng làm bãi giữ xe nên ta chọn p tc =
5kN/m2.

pstt = p tc .n = 5 × 1.2 = 6 kN/m2
- Tổng tải sàn tầng hầm:

q = g s + pstt = 8.952 + 6 = 14.952 kN/m2


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

Hình 9.3 : Mặt bằng truyền tải sàn tầng hầm


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
Chọn hệ đà kiềng có kích thước giống hệ dầm tầng 2:

-

Dầm chính :

Hình 9.4 : Mặt bằng dầm đà kiềng

+ D2 : 400x700mm
+ D5 : 400x700mm
+ D8 : 400x700mm
+ D9 : 400x700mm
+ D10 : 400x500mm
+ D11 : 400x700mm
+ D13 : 400x500mm
Dầm phụ :
+ D15 : 400x600mm
Móng trục 2C có tổng trọng lượng sàn, đà kiềng tầng hầm truyền vào
 Tải trọng từ sàn tầng hầm

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
N s = q tt × S = 14.952 × ( 7.5 × 3.5 + 7.5 × 3.25 ) = 756.95kN
 Tải trọng từ đà kiềng D2 400x700mm

N dk = nγbhl = 1.1× 25 × 0.4 × ( 0.7 − 0.3 ) × 7.5 = 33.0kN
 Tải trọng từ đà kiềng D8,D9 400x700mm

N dk = nγbhl = 1.1× 25 × 0.4 × ( 0.7 − 0.3 ) × ( 3.5 + 3.25 ) = 29.7 kN
 Tải trọng từ đà kiềng D15 400x600mm
N dk = nγbhl = [ 1.1× 25 × 0.4 × ( 0.6 − 0.3 ) × 7.5] / 2 = 12.38kN
Bảng 9.3: Bảng thống kê các vị trí còn lại
Móng Diện tích truyền tải
trục
2A
2B
2C

m2
11.375
36.69
50.625

Ns

Trọng lượng dầm

ΣN

kN/m2

170.08
548.59
756.95

kN
22.55
60.09
75.08

kN
192.63
608.68
832.03

Nội lực tác dụng vào móng
Lọc nội lực tác dụng tại chân móng khung trục 2 theo các trường hợp nguy hiểm
nhất như sau:






|N|max, Mxtương ứng, My tương ứng, Qx tương ứng, Qy tương ứng.
|Mx| max, N tương ứng, My tương ứng, Qx tương ứng, Qy tương ứng
|My|max , N tương ứng, Mxtương ứng, Qx tương ứng, Qy tương ứng.
|Qx|max, N tương ứng, Mxtương ứng, My tương ứng, Qy tương ứng
|Qy|max, N tương ứng, Mxtương ứng, My tương ứng, Qx tương ứng

Sau đã chọn được các tổ hợp nguy hiểm ta chọn ra các tổ hợp lực cho ứng suất

lớn nhất tại chân cột và dùng tổ hợp lực đó để tính móng
σ max =

P
F

+

Mx
Wx

+

Wy
Wy

Trong đó:
F: diện tích cột
Wx: Moment chống uốn theo phương X của tiết diện ngang cổ cột
Wy: Moment chống uốn theo phương Y của tiết diện ngang cổ cột


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
-

-

Đối với cột trục 2-A và 2-E: có tiết diện cột là 400x700mm

Wx =

b × h 2 0.4 × 0.7 2
=
= 0.033m3
6
6

Wy =

h × b 2 0.7 × 0.42
=
= 0.019m3
6
6

Đối với cột trục 2-B và 2-D: có tiết diện cột là 700x900mm

Wx =

b × h 2 0.7 × 0.92
=
= 0.095m3
6
6

h × b 2 0.9 × 0.7 2
Wy =
=
= 0.074m3
6

6
-

Đối với cột trục 2-C có tiết diện cột là 750x900mm

Wx =

b × h 2 0.75 × 0.92
=
= 0.101m3
6
6

h × b 2 0.9 × 0.752
Wy =
=
= 0.084m3
6
6


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

Bảng 9.4: Kết quả nội lực nguy hiểm cho móng.
Trục

2A

2B

2C

Móng

C13

C16

C19

Trường
hợp

Tổ hợp

P

Mx

My

Qx

Qy

kN

kNm

kNm

kN

kN

Tải
T.Hầm+đà
kiềng kN

Tổng Tải

σ

kN

kN/m2

Pmax

TH19

-2837.18

-55.286

39.139

38.54

-45.81

192.63

3029.81

14556.03

Mx max

TH15

-2703.12

-55.577

39.255

38.87

-46.27

192.63

2895.75

14092.17

My max

TH14

-2662.82

-33.548

45.979

41.81

-37.65

192.63

2855.45

13634.59

Qx max

TH14

-2662.82

-33.548

45.979

41.81

-37.65

192.63

2855.45

13634.59

Qy max

TH15

-2703.12

-55.577

39.255

38.87

-46.27

192.63

2895.75

14092.17

Pmax

TH3

-7293.07

-8.432

18.145

13.76

-11.32

608.68

7901.75

12876.42

Mx max

TH5

-6220.15

82.524

6.674

1.73

28.05

608.68

6828.83

11798.28

My max

TH18

-7254.55

-6.624

53.279

24.89

-9.59

608.68

7863.23

13271.03

Qx max

TH14

-6780.25

-6.392

52.493

24.96

-9.66

608.68

7388.93

12505.11

Qy max

TH15

-6727.25

-78.721

15.407

12.13

-32.9

608.68

7335.93

12681.18

Pmax

TH3

-7704.66

0.397

-6.18

-12.75

0.09

832.03

8536.69

12724.45


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

2D

2E

C33

C30

Mx max

TH5

-6374.26

85.2

1.755

-2.97

26.84

832.03

7206.29

11540.44

My max

TH12

-6957.84

0.378

-52.847

-29.38

0.09

832.03

7789.87

12173.42

Qx max

TH12

-6957.84

0.378

-52.847

-29.38

0.09

832.03

7789.87

12173.42

Qy max

TH5

-6374.26

85.2

1.755

-2.97

26.84

832.03

7206.29

11540.44

Pmax

TH3

-7297.86

9.275

18.211

13.81

11.62

608.68

7906.54

12893.79

Mx max

TH7

-6224.94

-81.738

6.747

1.79

-27.77

608.68

6833.62

11798.59

My max

TH18

-7259.34

7.477

53.343

24.94

9.89

608.68

7868.02

13288.48

Qx max

TH14

-6785.04

7.232

52.559

25.01

9.96

608.68

7393.72

12522.45

Qy max

TH13

-6732.04

79.546

15.472

12.18

33.19

608.68

7340.72

12698.34

Pmax

TH17

-2839.71

55.484

39.159

38.54

45.86

192.63

3032.34

14572.12

Mx max

TH13

-2705.65

55.771

39.276

38.87

46.32

192.63

2898.28

14108.19

My max

TH2

-2644.16

34.804

40.514

40.03

38.74

192.63

2836.79

13318.38

Qx max

TH14

-2665.34

33.746

46.001

41.81

37.7

192.63

2857.97

13650.75

Qy max

TH13

-2705.65

55.771

39.276

38.87

46.32

192.63

2898.28

14108.19


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
 Chọn các móng để tính toán: ta có khung truc 2 đối xứng qua trục C2.
+ So sánh móng 2A và móng 2E:

N 2E − N 2A
3032.34 − 3029.81
× 100 =
× 100 = 0.08% < 10%

N 2E
3032.34

 Chọn giá trị nội lực móng 2A để tính toán cho 2 móng 2A và 2E.
+ So sánh móng 2B và 2D:
N 2D − N 2B
7906.54 − 7901.75
× 100 =
× 100 = 0.06% < 10%
N 25
7906.54
+ So sánh móng 2B, 2Dvà 2C:
N 2C − N 2D
8536.69 − 7906.54
× 100 =
× 100 = 7.38% < 10%
N 2C
8536.69
 Chọn giá trị nội lực móng 2C để tính toán cho 2 móng 2B và 2D.

Bảng 9.5. Tải trọng tính toán
Trường
hợp
Pmax
Pmax

Móng
2A
2C

P
kN
3029.81
8536.69

Tổ hợp
TH19
TH3

Mx
kNm
-55.286
0.397

My
kNm
39.139
-6.18

Qx
kN
38.54
-12.75

Qy
kN
-45.81
0.09

σ

kN/m2
14556.03
12724.45

Bảng 9.6. Tải trọng tiêu chuẩn
Móng
2A
2C

Trường
hợp
Pmax
Pmax

Tổ hợp
TH19
TH3

P
kN
2634.62
7423.24

Mx
kNm
48.07
0.35

My
kNm

34.03
5.37

Qx
kN
33.51
11.09

Qy
kN
39.83
0.08

9.3. Phương án cọc ép cho công trình ( Tính móng 2C khung trục 2 ).
9.3.1. Chọn vật liệu.
Bê tông B30 Rb = 17MPa, Rbt = 1.2MPa
- Thép chịu lực AII φ ≥10: Rs = 280MPa.
- Thép đai nhóm AI, Rsw = 175MPa.
9.3.2. Độ sâu đặc móng .
Do công trình có 1 tầng hầm, cao trình sàn tầng hầm là -1.5m nên chiều sâu
chôn đài dựa trên cao trình sàn tầng hầm. Do đó, chọn cao trình mặt đài trùng với
cao trình sàn tầng hầm h = 1.5m
Cọc dài 24m, đoạn đập đầu cọc ngàm vào đài h = 900mm.


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
Chiều cao đài cọc được chọn dựa trên sự tính toán đủ khả năng chịu lực và khả
năng chống chọc thủng của đài . Giả thiết chiều cao đài cọc H đ = 1.5m
Chiều sâu đặt đài móng (chưa kể bê tông lót): 3.0m (từ mặt đất tự nhiên)
Dùng |Qtt|max = 12.75kN để kiểm tra đều kiện cân bằng áp lực ngang đáy đài theo

tt
ϕ  2Qmax

công thức thực nghiệm sau: H m ≥ hm = 0.7tg  45 0 − 
2  γ tb B


Với
Hm: chiều sâu chôn móng từ cốt tự nhiên -3.0m.

ϕ : Góc ma sát trong của đất từ đáy đài trở lên.
γ : dung trọng của đất kể từ đáy đài trở lên mặt đất.
Bđ: cạnh của đáy đài theo phương vuông góc với tải ngang H.
Giả thiết bề rộng của móng theo phương vuông góc với Q có kích thước B = 2.5m,
tt

ϕ  2Qmax
3.030 
2 × 12.75

hm = 0.7tg  450 − ÷
= 0.7tg  450 −
= 1.0m < H m = 3.0m
÷×
2  γ tb B
2 
4.72 × 2.5



Vậy Hm = 3.0m so với mặt đất tự nhiên thỏa điều kiện cân bằng áp lực ngang.
9.3.3. Tính cốt thép cho cọc.
- Sơ bộ chọn cọc tròn có tiết diện D = 800(mm).

π × D 2 π × 0.82
Ac =
=
= 0.503m 2
4
4
- Chọn chiều dài cọc là 27m, đoạn đập đầu cọc ngàm vào dài là 700mm
- Hàm lượng cốt thép dọc trong cọc không nhỏ hơn µ = 0.4% ÷ 0.65%
As ≥ 0.65% × Ab =


0.65
× 0.503 = 0.00327 m 2 = 3720mm 2
100

Chọn 16d20, As = 5027mm2

9.4. Tính toán sức chịu tải của cọc đơn.
9.4.1. Sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu Pvl .

Pvl = R u A b + R an A s
Trong đó:


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
b

s

A , A : lần lượt là diện tích tiết diện ngang của cọc bê tông và cốt thép.
u

R : cường độ tính toán bê tông cọc khoan nhồi được tính toán như sau:
u

R = R/4.5 : đổ bê tông dưới nước hoặc dưới dung dịch sét nhưng không lớn hơn
2

6000kN/m .
2

u

R = R/4.0 : đổ bê tông trong lỗ khoan khô nhưng không lớn hơn 7000kN/m
R : mác bê tông thiết kế ( cấp độ bền của bê tông).
Ran : cường độ tính toán của cốt thép xác định như sau:
+ Đối với cốt thép < d28mm, Ran = fc/1.5 nhưng không lớn hơn 220000kN/m2.
+ Đối với cốt thép > d28mm, Ran = fc/1.5 nhưng không lớn hơn 200000kN/m2.
fc : giới hạn chảy của thép.
Do đó ta có :
+ Đổ bê tông dưới dung dịch sét, với bê tông B30 tương ứng mác 400.
 R

 400000

Ru = min 

; 6000 ÷ = min 
; 6000 ÷ = 6000 kN/ m 2
 4.5

 4.5


+ Đối với thép có d =20mm < 28mm.
 f

 300000

Ran = min  c ; 6000 ÷ = min 
; 220000 ÷ = 200000 kN/ m 2
 1.5

 1.5


+ Diện tích tiết diện ngang của cọc

Ab =

π × D 2 π × 0.82
=
= 0.503m 2
4
4

+ Diện tích tiết diện ngang của cốt thép.

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

π × D2
π × 202
As = 11 ×
= 16 ×
= 5027mm 2 = 0.005027m 2
4
4
Vậy sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu là.
Pvl = 6000 × 0.503 + 200000 × 0.005027 = 4023.4 kN
dn
9.4.2. Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền Rc ,u .

-

Lấy theo phụ lục G mục G.1 công thức G.1 trong TCVN 10304:2014 “ Móng
cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”.
Rcdn,u = qb Ab + u ∑ f ili


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

Hình 9.5 : Mặt cắt chia các phân tố


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
Công thức xác định sức chịu tải cực hạn Rc,u , tính bằng kN.

Rcdn,u = qb Ab + u ∑ f ili
-

Lấy theo phụ lục G mục G.1 công thức G.1 trong TCVN 10304:2014 “ Móng
cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”.

Công thức xác định sức chịu tải cực hạn Rc,u , tính bằng kN.
Rcdn,u = qb Ab + u ∑ f ili
Trong đó:
u : chu vi tiết diện ngang cọc.
li : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
fi : cường độ sức kháng trung bình ( ma sát đơn vị ) của lớp đất thứ i trên
thân cọc. Lực ma sát đơn vị fi được xác định như sau: f i = cai + K siσ vi' tan ϕ ai .
Với:
cai : lực dính giữa thân cọc và lớp đất thứ i
φai : góc ma sát giữa thân cọc và lớp đất thứ i
Ksi: hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ i. K si = K 0 = 1 − sin ϕ .
σ’vi : ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ i theo phương vuông góc với mặt
bên của cọc : σ’vi = ∑ γ ili với :

-

γi : dung trọng đất nền của lớp đất thứ i.
Mực nước ngầm ở độ sâu 2m số với mặt đất tự nhiên, đài dày 1.5m, đáy đài
nằm ở độ sâu 3m so với mặt đất tự nhiên vậy.
→ σ vi = γ i li = 14.5 × 0.5 + 4.72 ×1.25 = 13.15 kN m 2
Bảng 9.7: Số liệu tính toán

Lớp
đất

1
2A

Độ sâu
lấy mẫu

2 ÷ 2.2

chiều
dày
lớp
dất
1.7
1.8

Chiều
dài
đoạn
cọc li
0.5

Độ
sâu
trung
bình
Zi
1.75

γi
đẩy

nổi

σvi

4.72

13.15

φai

u

cai

fi

u ∑ fi li

3.03

2.513

8.8

9.46

11.89


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

Lớp
đất

2B

3

Độ sâu
lấy mẫu
4 ÷ 4.2
6 ÷ 6.2
8 ÷ 8.2
10 ÷ 10.2
12 ÷ 12.2

chiều
dày
lớp
dất
3.5

8.3

14 ÷ 14.2
4
5

16 ÷ 16.2
18 ÷ 18.2

20 ÷ 20.2
22 ÷ 22.2

2
6

6

24.3÷24.5

2.8

Chiều
dài
đoạn
cọc li
2
1.5
2
2
2
1.3
1
2
2
2
2
2
0.8
23.1

Độ
sâu
trung
bình
Zi
3
4.75
6.5
8.5
10.5
12.15
13.3
14.8
16.8
18.8
20.3
22.8
24.2

γi
đẩy
nổi

σvi

φai

u

cai

fi

7.19
7.51
9.17
9
9.72
10.12
10.12
10.16
10.14
10.18
10.77
10.16
10.16

21.52
34.34
49.14
67.31
86.03
102.33
113.97
129.19
149.49
169.81
190.76
211.69

225.91

3.32
4.87
15.43
15.22
19.85
19.90
12.18
12.18
19.13
21.55
20.40
14.42
14.42

2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513
2.513

4.5
5
36.2
38.5
41.1
46.9
46.9
13.7
47
54.6
56.5
24.9
24.9

5.68
7.68
46.15
52.01
61.61
71.33
66.31
35.70
81.86
97.03
102.71
65.78
68.52

u ∑ fi li
28.53

28.94
231.97
261.38
309.66
233.04
166.64
179.44
411.43
487.67
516.24
330.59
137.76
3335.17

Ap : diện tích tiết diện ngang của mũi cọc.
qb : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc. Lấy theo phụ lục G, mục G.2,
G.2.1, TCVN 10304:2014 “ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”.
qb = ( cN c' + qγ' ,p N q' )
Với :
N c' , N q' : hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc

c : lực dính của đất dưới mũi cọc.

qγ' p : áp lực hiệu quả lớp phủ tại cao trình mũi cọc ( có trị số bằng ứng suất
pháp hiệu quả theo phương thẳng đứng do đất nền gây ra tại cao trình mũi cọc được
tính như sau:

qγ' p = ∑ hiγ i

Với :

i

γ : dung trọng lớp đất thứ i


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
i

h : chiều dày lớp đất thứ i

ϕ = 14.42 →

N q' = 4.198
N c' = 12.424

d = 0.8m
Bảng 9.8 : Tính toán áp lực hiệu quả
q'γ p

hi
m

γi
kN/m3
Trên mặt nước ngầm

kN/m2

0.5

14.5

7.25

Dưới mặt nước ngầm
1
0.5
2
1.5
2
2
2
1.3
1
2
2
2
2
2
0.8

4.72
4.72
7.19
7.51
9.17
9
9.72
10.12
10.12

10.16
10.14
10.18
10.77
10.16
10.16

4.72
2.36
14.38
11.265
18.34
18
19.44
13.156
10.12
20.32
20.28
20.36
21.54
20.32
8.128

TỔNG

229.98

Bảng 9.9 : Số liệu tính toán
c

Nc

Nq

qγ' p kN/

24.9

12.424

4.198

232.01

m2

dm

qp
kN/m2

Ap
m2

qb Ab

0.8

1274.90

0.503

641.17

Bảng 9.10 : Sức chịu tải theo cường độ đất nền

kN


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

qb Ab
kN
641.17

u∑ f i li

Rccd,u kN

γk

Rccd,d kN

3335.17

3976.44

1.65

2409.96

cli
9.4.3.Tính sức chịu tải cho phép của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất, đá Rc ,d

Theo điều 7.1.11 TCVN 10304:2014 “ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế “
-

Cọc nằm trong móng hoặc cọc đơn chịu tải trọng dọc trục đều phải tính theo
sức chịu tải của đất nền với điều kiện.
Đối với cọc chịu nén.
N c ,d ≤

R
γ0
× Rccli,d ; Rccli,d = c ,k
γn
γk

Trong đó:
Nc,d : trị tính toán tải trọng nén tác dụng lên cọc.
Rc,d : trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc
Rc,k : trị tiêu chuẩn sức chịu tải trọng nén, được xác định từ các trị riêng sức
chịu tải trọng nén cực hạn Rc,u. ( lấy theo TCVN 10304:2014 “ Móng cọc – Tiêu
chuẩn thiết kế “ điều 7.2. Sức chịu tải của cọc theo các chỉ tiêu cơ lí đất, đá và điều
7.2.2 đối với các loại cọc treo, kể cả cọc ống có lõi đất hạ bằng phương pháp đóng
hoặc ép)

γ n : hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình, lấy bằng 1.2; 1.15; 1.1
tương ứng với tầm quan trọng của công trình cấp I , II , III lấy theo phụ lục F
TCVN 10304:2014 “ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”.

γ k : hệ số tin cậy được lấy như sau.
Bảng 9.11: Bảng kệ số γ k
Số cọc trong móng

γk

Móng có trên 21 cọc

1.4

Móng có từ 11 đến 20 cọc

1.55


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
Móng có từ 6 đến 10 cọc

1.65

Móng có từ 1 đến 5 cọc

1.75

 Sức chịu tải trong nén cực hạn theo chỉ tiêu cơ lý đất, đá
Điều 7.2.3 TCVN 10304:2014 “ Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế “ sức chịu
-

-

tải của cọc treo đóng hoặc ép nhồi, cọc khoan nhồi, và cọc ống nhồi bê tông.
• Trong đó đối với :
Điều 7.2.3.1. Sức chịu tải trọng nén Rc,u , tính bằng kN, của cọc đóng hoặc ép
nhồi và cọc khoan nhồi mở hoặc không mở rộng mũi và cọc ống moi hết đất
và nhồi bê tông vào bên, được xác định theo công thức.
Rc ,u = Rc ,k = γ c ( γ cq q p Ab + u ∑ γ cf fi li )

Trong đó:
: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, khi cọc tự trên nền đất dính
- γc
với độ bão hòa Sr = 90 và đất hoàng thổ lấy γ c = 0.8, với các trường hợp khác

-

cho phép lấy γ c = 1.0
γ cq : hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, trường hợp dùng phương
pháp đổ bê tông dưới nước lấy γ cq = 0.9 , đối với trụ đường dây tải điện trên
không ( lấy theo chỉ dẩn điều 14 của TCVN 10304:2014 “ Móng cọc – Tiêu

-

chuẩn thiết kế “), đối với các trường hợp khác lấy γ cq = 1.0
γ cq : hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc, phụ thuộc vào phương
pháp tạo lỗ và điều kiện đổ bê tông ( lấy theo bảng 5 của TCVN 10304:2014

-

“ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế “ )
Ap: diện tích tiết diện ngang mũi cọc không mở rộng mũi cho phép lấy bằng

diện tích tiết diện ngang của cọc.
- u: chu vi tiết diên ngang thân cọc.
- li: chiều dài đoan cọc nằm trong lớp đất thứ i
- qp : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc nhồi ( được lấy theo bảng 7,


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
TCVN 10304:2014 “ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế “).
- fi : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc ( được lấy
theo bảng 3, TCVN 10304:2014 “ Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế “).


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304

Hình 9.6: Mặt cắt các phân tố đất.


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
Bảng 9.12: Sự làm việc của các phân tố đất
Lớp
đất
1
2A

Phân tố

0
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

2B

3

4
5
6

Độ sâu lấy
mẫu (m)
2 ÷ 2.2
4 ÷ 4.2
6 ÷ 6.2
8 ÷ 8.2
10 ÷ 10.2
12 ÷ 12.2

chiều
dày
lớp
dất
(m)
1.7
1.8
3.5

8.3

14 ÷ 14.2
16 ÷ 16.2
18 ÷ 18.2
20 ÷ 20.2
22 ÷ 22.2

2

24.3 ÷ 24.5

3

6

TỔNG

Chiều
dài
đoạn

cọc li
0.5
2
1.5
2
2
2
1.3
1
2
2
2
2
2
0.8
23.1

Độ
sâu
zi

γcf

fsi

1.75
3
4.75
6.5
8.5

10.5
12.15
13.3
14.8
16.8
18.8
20.8
22.8
24.2

0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8

3.50
4.50
5.75
42.50
51.80

65.70
68.10
69.62
36.85
74.52
77.32
80.12
58.80
60.20

γ cf f si l l
kN/m

2

1.40
7.20
6.90
68.00
82.88
105.12
70.82
55.70
58.96
119.23
123.71
128.19
94.08
38.53
960.72

Các thông số khác tra bảng ta được số liệu bảng sau
Bảng 9.13 : Tính toán sức chịu tải tiêu chuẩn theo chỉ tiêu cơ lý
γc

γcq

Ap
mm2

u

qp kN/m2

γcf fsi li
kN/m2

Rccli,u
kN

1

1

0.503

2.153

1923

960.72

3381.56

Bảng 9.14 : sức chịu tải cho phép của đất nền.
Rccli,u
kN

γk

Rccli,d
kN

3381.56

1.65

2049.43

Sức chịu tải thiết kế của cọc

Độ sệt
IL
1.82
1.67
1.02
0.3
0.26
0.01
0.08

0.08
0.41
0.03
0.03
0.1
0.3
0.3


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – CỌC KHOAN NHỒI – TCVN 10304
cli
Qatk = min ( Pvl ; Rccdo
,d ;Qc ,d )

= min ( 4023.70; 2409.96; 2049.43 ) = 2049.43 kN

Xác định số lượng cọc.
N tt
8536.69
n = k tk = 1.3 ×
= 5.42
Qa
2049.43
Hệ số k = 1.2 ÷ 1.5.
Vậy chọn nc = 6 cọc để thiết kế.
- Giả thiết chiều cao đài hđ = 1.5m.
- Để cọc ít ảnh hưởng lẫn nhau, có thể xem cọc là cọc đơn. Vì vậy các cọc bố trí
trên mặt bằng sao cho khoảng cách giữa các tim cọc tối thiểu 3d÷6d
- Khoảng cách từ mép ngoài cọc đến mép ngoài của đài là d/2÷d/3.

Hình 9.7: Mặt bằng bố trí móng 6 cọc
9.4.3. Phản lực tác dụng lên đầu cọc.